広視野ガンマ線カメラを用いた気球実験によるMeV領域ガンマ線天体観測の開拓

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20244026
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 窪 秀利 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40300868)
• 連携研究者: 谷森 達 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10179856)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 天体観測 / ガンマ線 / コンプトンカメラ / 気球実験

研究概要

X線・ガンマ線領域で、天体観測が最も遅れているMeVガンマ線を開拓すべく、ガンマ線が検出器中でコンプトン散乱した際の反跳電子の3次元飛跡を測定するという、新しい検出原理に基づいた、高感度広視野のコンプトン散乱型ガンマ線カメラを完成させた。このカメラは、ガスを用いた3次元飛跡検出器とピクセル型シンチレータを用いたガンマ線検出器から構成され、気球に搭載するため、小型省電力読み出し回路を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of the Balloon-Borne sub-MeV Gamma-ray Compton Camera Using an Electron-Tracking Gaseous TPC and a Scintillation Camera (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ueno, Hidetoshi Kubo, Toru Tanimori, 他16名
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 7 ページ: C01088
  • DOI: DOI:10.1088/1748-0221/7/01/C01088
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Study for the Higher Sensitivity of an Electron-Tracking Compton Camera A.Takada at over 1 MeV (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Takada, T.Tanimori, H.Kubo, 他15名
  • 雑誌名: 2011 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record ページ: 1215-1521
  • DOI: DOI:http://dx.doi.org/10.1109/NSSMIC.2011.6154605
• [雑誌論文] SMILE: A Balloon-Borne sub-MeV/MeV Gamma-ray Compton Camera Using an Electron-TrackingGaseous TPC and a Scintillation Camera (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Sawano, H.Kubo, T.Tanimori
  • 雑誌名: Proceedings of the 32nd International Cosmic Ray Conference 巻: 9 ページ: 183-186
• [雑誌論文] SMILE-II: Observation of celestial and atmospheric MeV gamma-rays using a balloon-borne wide field of view electron tracking Compton camera (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Takada, T.Tanimori, H.Kubo, 他17名
  • 雑誌名: Proceedings of the 20th Symposium on European Rocket and BalloonProgrammes and Related Research 巻: 700 ページ: 567-571
• [雑誌論文] Observation of Diffuse Cosmic and Atmospheric Gamma Rays at Balloon Altitudes with an Electron-Tracking Compton Camera (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Takada, Hidetoshi Kubo, Toru Tanimori
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 733 ページ: 13
  • DOI: DOI:10.1088/0004-637X/733/1/13
• [雑誌論文] Development of an ElectronTracking Compton Camera using CF4 gas at high pressure for improved detection efficiency (2011)
  • 著者名/発表者名: Michiaki Takahashi, Hidetoshi Kubo, Toru Tanimori, 他13名
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 628 ページ: 150-153
  • DOI: DOI:10.1016/j.nima.2010.06.305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the Tracking Compton/Pair-Creation Camera based on a Gaseous TPC and a Scintillation Camera (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ueno, Toru Tanimori, Hidetoshi Kubo, 他14 名
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 628 ページ: 158-161
  • DOI: DOI:10.1016/j.nima.2010.06.307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an 8 × 8 array of LaBr3(Ce) scintillator pixels for a gaseous Compton gamma-ray camera (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kurosawa, H. Kubo, T. Tanimori, 他 10 名
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 623 ページ: 249-251
  • DOI: DOI:10.1016/j.nima.2010.02.211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of 8 × 8 Pixel LaBr3:Ce and Gd2SiO5:Ce Scintillator Arrays Coupled to a 64-channel Multi-anode PMT (2009)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Kurosawa, Hidetoshi Kubo, Toru Tanimori, 他12名
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Nuclear Science 巻: 56 ページ: 3779-3788
  • DOI: DOI:10.1109/TNS.2009.2034657
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Observation of Diffuse Cosmic and Atmospheric Gamma Rays with an Electron-Tracking Compton Camera Loaded on a Balloon (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Takada, Hidetoshi Kubo, Toru Tanimori, 他11名
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 78 ページ: 161-164
  • URL: http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJS/78SA/161/pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-power wide-dynamic-range readout system for a 64-channel multi-anode PMT of a scintillation gamma camera (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Kubo, T.Tanimori,
  • 雑誌名: 2008 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record ページ: 1181-1185
  • DOI: DOI:http://dx.doi.org/10.1109/NSSMIC.2008.4774613
• [雑誌論文] Compton imaging Camera using an Electron-Tracking gaseous TPC and a scintillation camera (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Ueno, H.Kubo, T.Tanimori,
  • 雑誌名: 2008 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record ページ: 3470-3474
  • DOI: DOI:http://dx.doi.org/10.1109/NSSMIC.2008.4775084
• [雑誌論文] Development of an electron-tracking Compton camera based on a gaseous TPC and a scintillation camera for a balloon-borne experiment (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Ueno, T.Tanimori, H.Kubo, 他8名
  • 雑誌名: SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation 2008 proceedings 巻: 7011 ページ: 70113A
  • DOI: DOI:10.1117/12.789258
• [学会発表] SMILE15:新データ取得システムを搭載した気球搭載用電子飛跡検出型コンプトンカメラの現状報告 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤野達哉,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] SMILE14:電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)の新データ取得システムの性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水本哲矢,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] 電子飛跡検出型コンプトンカメラにおける飛跡取得アルゴリズムの改良III (2012)
  • 著者名/発表者名: 古村翔太郎,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] SMILE12:大型化による電子飛跡検出型コンプトンカメラの有効面積拡張 (2012)
  • 著者名/発表者名: 澤野達哉,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 電子飛跡検出型コンプトンカメラの飛跡取得法性能評価とPMT電圧供給回路開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水本哲矢,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Improvement of an Electron-Tracking Compton Camera for Observation of the Crab Nebula atBalloon Altitudes (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Sawano,H.Kubo
  • 学会等名: 2011 IEEE NSS/MIC/RTSD
  • 発表場所: Valencia, Spain
  • 年月日: 20111023-29
• [学会発表] SMILE: A Balloon-Borne sub-MeV/MeV Gamma-ray Compton Camera Using an Electron-Tracking Gaseous TPC and a Scintillation Camera (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Sawano,H.Kubo
  • 学会等名: 32nd International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20110811-18
• [学会発表] SMILE-II: Observation of celestial and atmospheric MeV gamma-rays using a balloon-borne wide field of view electron tracking Compton camera (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Takada,H.Kubo
  • 学会等名: 20th ESA Symposium on European Rocket and Balloon Programmes and Related Research
  • 発表場所: Hyeres, France
  • 年月日: 20110522-26
• [学会発表] SMILE10:次期気球実験SMILE-II への気球システムの設計と開発状 況 (2011)
  • 著者名/発表者名: 澤野達哉,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 気球実験に向けたコンパクトな ガス検出器読み出しシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩城智,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] SMILE8:次期気球実験に向けた詳細なシミュレーションとコンプトンカメラの開発現状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸本祐二,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] 電子飛跡検出型コンプトンカメラに用いるガスの最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋慶在,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] CMOS ASICを用いた気球実験用ガス検出器読み出しシステムの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩城智,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] micro-TPCを用いた電子陽電子対生成カメラの原理実証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上野一樹,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 6mm角LaBr3(Ce)ピクセルアレイと64chマルチアノードPMT読出しシステムを用いたシンチレーションカメラの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩城智,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] SMILE 5:上空におけるバックグラウンド特性とコンプトンカメラの開発現状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上野一樹,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教学院
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Compton Imaging Camera Using an Electron-Tracking Gaseous TPC and a Scintillation Camera (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Ueno,H.Kubo
  • 学会等名: 2008 IEEE NSS
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 20081019-25
• [学会発表] Low-PowerWide-Dynamic-Range Readout System of a 64-Channel Multi-Anode PMT for a Scintillation Camera (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Kubo
  • 学会等名: 2008 IEEE NSS
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2008-10-20
• [学会発表] SMILE 4:micro-TPCを用いたガンマ線イメージング検出器の開発現状 (2008)
  • 著者名/発表者名: 上野一樹,窪秀利
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www-cr.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/MeV-gamma/